基于固态变压器的有源配电网自适应模式切换与功率管理

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有源配电网自适应模式切换与功率管理策略。首先,基于SST的系统架构实现高压并网、微网互联、微网孤岛的平滑模式切换,保证母线电压稳定在额定值附近。同时,采用分布式一致性算法和改进下垂控制,根据运行成本、储能荷电状态(state of charge, SOC)实现经济均衡的功率分配。最后,基于RT-LAB实时仿真平台验证所提模式切换与功率管理策略。

一种基于量子控制模式的压电高压电源设计

压电变压器(piezoelectric transformer,简称PT)具有高功率密度、低电磁干扰和高隔离度的特点,使其在许多领域成为替代传统电磁变压器的一个极具吸引力的解决途径。针对高压脉冲电源充电这一应用领域,设计了一种基于量子控制模式的压电高压变换器。该变换器拓扑结构简单,能够吸收电路中开关器件的寄生电容,并具备零电压开关等优点,能工作在高频状态。给出了方案的设计实例,实测结果和计算结果一致,实际运行稳定可靠。

交直流混合微电网中电力电子变压器功率控制与模式切换方法

提出电力电子变压器在交直流混合微电网中的功率控制与模式切换方法。在交直流混合微电网的离网模式下,提出剩余功率下垂控制方法实现交直流系统的相互支撑。为实现电力电子变压器不同运行模式下的无缝切换,将不同运行模式融合到1个功能外环中,有效地降低了模式切换时的暂态波动。仿真结果表明,所提功率控制策略既能避免交直流母线的过度耦合,又能为交直流混合微电网提供一定的相互支撑作用;所提模式切换方法在保持稳态性能不变的情况下,显著提高了电力电子变压器的暂态性能。

基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法

能源互联网通过固态变压器整合分布式可再生能源,但是容易出现不同H桥模块间电压失衡、直流变换效率低以及能耗高的问题,因此,研究基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法。依据直流变换器运行原理,分析移相控制模式和梯形电流控制模式,进行模式切换;分析固态变压器中负责能量传递的双移相桥隔离型双向直流变换器损耗分布情况,为直流变换器效率优化提供分析依据;通过移相控制模式和梯形电流控制模式间的合理切换控制,提高直流变换器效率,实现固态变压器中双向直流变换器全功率范围内的损耗最佳控制;在此基础上,通过空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)算法,解决变压器的模块级联H桥型固态变压器出现不同H桥模块间的均压问题,实现变压器多直流电压的平衡控制。结果表明,该方法对固态变压器多直流电压平衡后,固态变压器AC/DC的3H桥电容电压达到了平衡状态,直流母线端口电压以及低压直流端口电压稳定,达到平衡状态。

P-Q模式固态变压器的工作特性分析及实现

将未来可再生电能传输和管理(FREEDM)环网中固态变压器(SST)的工作模式分为VS模式和P-Q模式。根据FREEDM环网的运行要求,提出P-Q模式SST的配置原则和各环节的工作特性要求,输入级采用输出电流前馈控制降低SST直流侧电压的波动,输出级采用滤波电感电流反馈控制提高负载抗扰动性。所设计的SST在负载功率因数改变、容量突变和分布式电源切换等特殊运行工况下,均能保持直流电压和交流电压稳定,且保持输入侧单位功率因数运行。各级电压、电流都具有良好的动态响应。此外,SST还具有抗击负载扰动的良好性能,满足FREEDM环网对P-Q模式下SST的整体性能要求。

基于门控制模式的单光子探测电路设计

基于门控制模式的雪崩抑制方法,对工作波长为1.31μm的单光子探测器件InGaAs/InP雪崩光电二极管的高压电源和单光子信号检测电路进行了设计,同时对设计中所涉及的关键问题进行了分析。通过巧妙设计脉冲发生器的单稳态电路等效地实现了直流电平叠加脉冲的"光子门",通过使用跨阻前置放大器和精密比较甄别器等能在一定程度上提高探测的灵敏度。

基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略

针对交直流混合微电网发生故障时运行模式切换不及时的实际问题,提出了一种基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略。以北京崇礼低碳冬奥智能电网综合示范工程为背景,详细介绍了双端供电的交直流混合微电网系统设计方案和各类变流器的控制方法,在此基础上重点设计了6种典型运行模式,利用三元式阐述了各运行模式的稳态判据,并提出了一种基于弱通信的运行模式自适应切换策略。仿真结果表明,所提运行模式自适应切换策略可自行按照预设的切换逻辑在故障条件下及时切换到合适的运行模式,保证了微电网的供电可靠性。

变压器式可控电抗器的解耦工作模式

由于变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)各绕组之间存在电磁耦合,各控制绕组电流不能保持在其额定值,造成了绕组材料的浪费.为了解决该问题,基于多绕组工作模式的思想提出了解耦工作模式及其实现方案.首先,确定各绕组的额定电流后,根据解耦工作模式的特点,求出所需的限流电感;其次,根据各控制绕组额定电流将调节范围分级,在各级内对所有控制绕组电流进行离散;第三,基于CRT绕组电流计算的数学模型,对所有离散点逐点求解,得到使各控制绕组电流在达到其额定值后能保持恒定不变的触发角调节规律;最后,采用各控制绕组额定电流分别为9.16、11.59、24.52、51.85、109.64 A的CRT进行了仿真实验.结果表明,在解耦工作模式下,各控制绕组电流能保持在其额定值不变.

变压器式可控电抗器的控制特性和谐波特性

控制特性和谐波特性是变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)的2个重要特性。文中首先给出CRT绕组电流计算模型;其次,对顺次单支路工作模式和解耦工作模式这2种典型工作模式的特点进行了分析;最后,结合具体算例,基于绕组电流计算模型,分别在顺次单支路工作模式和解耦工作模式下对CRT的控制特性和谐波特性进行了计算和对比。计算分析结果表明:顺次单支路工作模式下谐波系数总能满足要求,但各控制绕组的额定值设计较困难且绕组材料浪费严重;解耦工作模式下绕组材料利用率大大提高,但却有谐波系数较大而且不可控的缺点。上述结果揭示了CRT的控制特性和谐波特性与工作模式之间的关系,为不同工作模式下CRT的控制特性和谐波特性的分析计算,以及工作模式的选择和改进提供了参考。

基于CRT解耦工作模式的电压控制系统

基于顺次单支路工作模式的变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)具有良好的电压控制能力,但是CRT各控制绕组间耦合严重.在分析CRT解耦工作模式基本原理的基础上,提出基于CRT解耦工作模式的高压长距离输电线末端电压控制系统,并给出了控制器参数计算公式;采用查表法对工作绕组电流与各控制绕组晶闸管触发角之间的非线性关系进行线性化处理.仿真结果表明,提出的CRT电压控制系统可以实现CRT各控制绕组的解耦,并维持输电线路末端电压稳定.

一种高稳定度速度模式动量轮的控制系统

针对以无刷力矩电机驱动的动量轮提出了利用旋转变压器直接求差进行位置反馈闭路控制及以脉冲输入作为加速度给定量输入的控制系统。控制电路由FPGA芯片集成,结构简单、有效。初步实验结果表明,系统实现了动量轮在±3000 rpm转速范围内速度控制精度小于10^(-5)的预期要求。

浅谈PWM型DC—DC变压器反馈控制方法

本文对PWM型DC-DC变压器中常用的两种控制方式电压模式控制和电流模式控制进行了原理分析，并对电流模式控制中的三种控制方法，峰值电流控制、平均电流控制和电流滞环控制进行分析。

机床电气控制线路中变压器容量的选定

变压器容量直接影响机床电气控制路线的可靠性,为此对机床电气控制线路中变压器容量的选定方法进行探讨,并给出合理的选定方法,以确保机床能够经济与可靠运行。

基于电机变压器融入机床电气控制线路的任务驱动教学法尝试

面对现在的情况,技工学校要立足实际,认清自己的培养目标,真正突出技能至上,以"技"教学的宗旨,不应要求学生有高深的理论知识和较强的创新设计能力,而是必须注重培养学生有较强的实践操作和动手能力。文章对基于电机变压器融入机床电气控制线路的任务驱动教学法进行了探讨。

回扫变压器早期失效模式现象探讨

当前，彩电的故障率中７０ ％～８０ ％是回扫变压器（俗称：高压包，国外简称：ＦＢＴ）损坏所引发的。彩电的安全性与可靠性很大程度上决定于回扫变压器。文章就回扫变压器的早期失效现象进行了探讨。

原边电流模式PWM控制器

LT3753在一个8．5～100V的输入电压范围内运作，能提供95％的效率并可面向高达400W的功率级。一个可编程伏特一秒钳位提供了针对变压器复位的保护，从而可避免饱和并且可保护MOSFET。该功能可实现变压器和MOSFET优化，进而缩减解决方案尺寸。

PLC在变电站变压器自动化控制的应用研究

本文在阐述PLC技术及其特点下,分析了变电站中应用PLC自动控制变压器的程序设计,并探讨了PLC在变电站变压器自动化控制中的应用,为促进变压器实现现代化管理工作模式提供了基础平台。

PLC在变电站变压器自动化控制的应用研究

随着社会发展,我国的电力行业发展快速,其中,变压器是变电站的核心部件,针对其在远程监控和故障诊断水平方面存在的不足,通过探讨PLC在变电站变压器自动化中的实现和应用,提出应用PLC实现变电站变压器自动化控制的方案,为促进变压器实现现代化管理工作模式提供了基础平台。

基于QPSO算法的电力变压器优化设计

首先研究以穷举法求解变压器优化设计(Transformer Design Optimization,TDO)问题。为解决穷举法计算效率低下的问题,应用一种全局优化算法——量子粒子群算法(QuantumBehaved Particle Swarm Optimization,QPSO)来求解TDO,并提出一种目标函数比较原则以处理多约束问题。变压器优化设计中,优化参数、约束和目标函数均有非连续和非线性的特性,本文验证了QPSO擅于求解该类型问题。针对算法中唯一的控制参数,以穷举法的计算结果为参照标准,研究了两种不同控制策略下QPSO的求解特性,并给出求解TDO问题的最佳参数控制策略。通过实例计算验证了QPSO的高计算效率和优良的寻优能力。

应用于海岛配电网的级联型PET控制策略

海岛配电网位于传统交流配电网末端,存在供电电源单一、网架结构薄弱和分布式能源利用率低等问题,同时还存在配电网的运行状态切换困难以及内部多设备控制模式和控制目标协同配合复杂等难题。为了提升系统的运行能力,应用级联型电力电子变压器(power electronic transformer, PET)构建海岛交直流混合配电网。通过分析实际工程的应用需求,综合考虑并设计PET控制架构及其策略,满足双向功率传输、双向启动、多运行模式及其切换等要求,并在回转器模型基础上增加直流电压前馈环路提升PET的响应特性。系统实验结果表明,PET可实现海岛交直流混合配电网的可控互联,有效提升其功率传输的灵活性和适应性,并为其安全可靠运行提供有力支撑。